800kV/30mA电子辐照倍压加速器研制

本文介绍了一台由工频驱动并采用气体绝缘变压器的对称Cockcroft-Walton型800kV/30mA高压电子加速器的研制和调试。气体绝缘变压器和倍加回路均置于SF6压力钢筒内,相对于一般采用的油变,简化了馈电,缩减了整个设备的体积;采用工频供电,无需专门的前级驱动电源;电子枪供电通过专设的一组隔离变压器实现。经调试和改进,该加速器空载电压可达860kV以上,700kV下已完成大于30mA的稳定出束,能量转换效率可达90%。该加速器有望成为1 MV以下的辐照实用机型。     

实验室用直流300千伏绝缘套管

为了将直流300千伏高电压引入高气压钢筒内,试制了一种实验室用直流300千伏绝缘套管。绝缘套管的上半部处于大气中,下半部处于充有N_2和CO_2混合气体的高气压钢筒内。     

提高在线气体谱仪可用率

针对在线气体谱仪可用率不满足运行要求的情况,运用科学的质量管理方法,经过现状调查、原因分析、要因确认,找出导致在线气体谱仪可用率低的三条主要原因,高压保护参考电压漂移、低温发生器环境温度过高、外部电磁干扰。通过增加直流电源模块、加装低温发生器温控装置、优化高压保护电路等方法,解决三条主要症结,实现了在线气体谱仪可用率的提高。     

钻井内脉冲工作的密封中子管中子产额监督

一、引言在高压倍加器上,由T(d,n)~4He反应发射中子产额通常用伴随α粒子、反冲核和慢化法等各种方法测量。在地面上使用的中子发生器(抽气式和密封式),由T(d,n)~4He反应产生的中子一般用活化片法进行测量。至于在勘探钻井内使用密封中子管,其中子产额如何测量,是目前正在研究的课题。我们采用的是密封型中子发生器,以脉冲态在勘探钻井内工作,它在工作期间输出的中子产额随工作时间的增加而缓慢下降,而且还可能由于外电源电压不稳引起中子发生器的高压波动,使得中子产额也在变化,为此必须对中子发生器在工作时的中子产额进行监督。     

一架400仟伏高压装置的运转、离子源的结构及其附属设备

导言高压倍加器最宝贵的优点,在于能输出大的功率。为了充分发挥它的效用,我们对原先采用尺寸与桑奈门(Thonemann)给出的数据基本相同的高频离子源进行了改装,并加大了高频无极放电的输入功率。同时,为了满足原子核反应的实验工作及作为中子发生器的要求,在这架高压倍加器上装备了必要的磁分析器、电解重水装置及能调制离子束聚焦点位置的偏移     

悬浮式测井中子发生器

井下中子发生器高压倍加电路采用中子管悬浮式供电，使高电场强度的空间范围缩小，高电场强度区间内单位距离的电压降减少了1／3左右。在悬浮式系统中采用脉宽调制式气压自动控制，保证了中子发生器能在高温条件下稳定工作。     

高压倍加器的脉冲中子束调制

一、引言随着原子能科学技术的不断发展,高压倍加器的氘-氚和氘-氘中子源的应用范围也日益扩大。在应用中,有时要求倍加器能产生脉冲中子束。为了获得脉冲中子束,通常的方法是调制氘离子束。一般有下述三种方法:第一,静电偏转板法。在加速器的漂移管道     

用于中子谱仪密闭型气体探测器的密闭腔研制

为避免高压气瓶带来的人身安全问题、不便携问题和污染工作气体排放问题,气体探测器已由流气型转化为密闭型。密闭型气体探测器可拓展气体探测器的应用范围,提高气体探测器竞争力,其缺点是腔内杂质气体会累积,影响探测器的性能（增益、分辨率和效率）和出现高压打火。本文采用螺旋弹簧密封实现密闭腔的动态高真空密封,采用铝和不锈钢复合板过渡实现铝和不锈钢焊接,采用高温烘烤、真空泵组抽高真空等方法实现密闭腔体净化,尤其是将铝表面微弧氧化技术用于真空腔体的净化。密闭腔微弧氧化后的杂质气体生成率相比未氧化的降低12.1%,杂质气体中氢气含量降低36%,水蒸气、一氧化碳和二氧化碳含量几乎下降1个数量级。腔体1 a内产生的杂质气体含量为0.006%,2个月内产生的水分含量为0.000 5%,可保证探测器2个月内不发生高压打火。研制出的密闭腔体满足中子谱仪密闭型气体探测器物理要求。     

受内压作用下的C形密封环密封特性数值模拟研究

针对C形密封环受密封内压及密封沟槽挤压作用下的密封行为进行三维数值模拟研究。通过研究可知,密封内压及沟槽挤压的共同作用使各层结构产生额外的变形,当产生塑性变形后将影响C形密封环的密封性能。通过模拟不同大小的内压作用可知,C形密封环的密封性能将随内压的增大呈衰减趋势,当内压p>20 MPa时,衰减速率加快;另外,为了保证密封可靠性,C形密封环的最大密封内压应不超过100 MPa。     

基于高压倍加器的快中子照相技术研究

本文详述了所建立快中子照相系统的性能和实验测试。依托中国原子能科学研究院的600kV高压倍加器,设计加工了线中子源和高L/D复合屏蔽准直器,开展了14 MeV快中子照相系统对聚乙烯、铝、铁和铅材料的空间分辨能力的实验研究。实验中分别采用了厚刀口法和狭缝指示器法,两种方法得到的实验数据相符合。研究结果表明,该快中子照相系统对单一材料能达到优于1mm的空间分辨能力,与理论计算结果相一致。     

反应堆安全壳内新型电缆连接装置研制

针对田湾核电站反应堆控制保护系统安全壳内电缆绝缘性能降低现象,研制了一种新型电缆连接装置。该装置采用耐高温、耐辐照性能优良的密封填充材料,设计了以套筒附件为核心的复合密封结构,达到了在高温、高湿、高辐照等严酷环境下保持其绝缘性能的设计要求。该新型电缆连接装置对反应堆安全壳内电缆通道的设计和技术改造具有推广应用价值,也可为处理核工业其它领域同类问题提供借鉴和参考。     

K-400高压倍加器的应用与改进

我校K-400高压倍加器是上海先锋电机厂1966年的产品。其主要技术指标为: (1)空载时最高电压为440kV。(2)高压电流最大输出电流5mA。(3)K-400高压倍加器采用高频离子源,离子源在气耗量低于50cm~3大气压/小时情况下离子流不低于2mA。(4)在额定引出束流时,系统真空度不低于2×10~(-5)mmHg。(6)氘氚反应中子产额为5×10~(10)n/s,最高可达1×10~(11)n/s。 该加速器自1967年出束以来运行正常。随着应用领域的扩展和研究课题的深入,对加速器也作了一些改进。     

高压倍加器辐射防护初步评价

本工作主要是对一台高压倍加器的辐射场进行了测量。结果表明,目前该高压倍加器的运行是安全的。实验厅内中子剂量主要来自电缆沟和迷宫的散射。在中子产额为2×10~9中子/秒条件下运行30分钟,距靶20厘米处由于中子活化引起的γ辐照率约20微伦/秒。机械泵油中氚的浓度为3×10~(-5)居里/升,机械泵排出口氚的浓度在(4×10~(-8)～3×10~(-6))范围内。     

300 kV穿墙管实验研究

使用中间充装SF6气体作为绝缘气体的陶瓷管外管、不锈钢内管,设计了适用于高辐射环境下使用的紧凑型高压穿墙套管,使用环氧树脂管模型代替陶瓷管进行了电压实验.实验结果表明,这种设计结构在耐压性能上能够满足使用要求,但要消除电晕还需进行细化改进设计.     

测量D(d,n)中子通量两种方法的校对

D(d,n)~3He反应是加速器上常用的中子源。在静电加速器上提供E_n=1.7～5.6MeV的中子,其中子通量用半导体望远镜测量;在高压倍加器上提供E_n=2～3MeV的中子,其中子通量可以用竞争反应的伴随粒子法测量。为了校核两种方法测量中子通量的可靠性,我们在高压倍加器上,E_d=250keV时,同时采用两种方法进行测量。经过反复校对数次,表明两种方法测得的结果在误差范围内一致,从而为进一步测量这段能区的(n,γ),(n,n’)和(n,x)截面以及刻度剂量仪表等工作提供了可靠的中子通量测量方法。     

600kV高压倍加器高频离子源

我所600kV高压倍加器需要一台流强达毫安级的高频离子源。提高高频源的流强,必须设法提高气体放电产生的等离子体密度和改善引出结构。Countantt曾以增大高频功率达700W,气耗量75ml/h,得到7mA离子源。Eunbank用增大气耗量达114ml/h,功率300W,得到15mA的流强。然而功率和气耗量太大,都不适于加速器长期连续运行。     

核级焊接止回阀密封性测试方法

核电厂部分核级焊接止回阀的内泄漏率关系到压力边界的完整性,对其严密性要求非常高。为解决焊接止回阀在线密封性能测试的技术难题,文章建立了一种新的在线低压气体为介质的密封性测试方法。根据其测试原理,制作了在线密封测试装置和模拟体,通过在模拟体上的性能测试验证了测试装置的有效性和测试方法的可靠性。根据试验结果,对其密封性、创新性、实用性进行了分析,证明了新的试验方法及其装置可用于核电厂核级止回阀维修后的在线密封试验。在核级止回阀低压气体密封试验研究项目中得出的一系列有价值的科技创新成果,可作为国内外核电同行的参考和借鉴。     

测量元件内压的压力传感器

一、引言元件内压是元件设计的重要因素,它是由元件内所充的氦气、吸附气体和释放的裂变气体所造成的。由于裂变原子大约有1/8是不易溶于UO_2的氪和氙,它们的聚集和释放直接影响着芯块的肿胀,气隙热导和元件内压。由于元件在堆内运行时裂变气体释放有其独特的行为,需要直接测量运行元件的内压,以探索裂变气体在堆内的释放特性。元件内压(P)是由自由气体量(n个克分子)、相连的开口孔(包括裂缝)及空腔体积和芯块温度所决定:     

大纵横比玻璃微球分步增压充氘氚工艺研究

对大纵横比玻璃微球充氘氚气体,采用了分步增压法。为了充气,建立了一套防氢及其同位素腐蚀的高压系统,该系统在15MPa下的漏率为3.7×10~(-4)Pa·L/s。用铀床和LaNi_5床组合起来,作为充气的气源。在不同的温度下,可获得不同压力的氘氚气体,满足了充气要求。还进行了大纵横比玻璃微球的性能研究,在室温和250℃时,该微球均能承受1.0MPa的压力,微球的内外压之比约0.51。大纵横比玻璃微球分步增压充气工艺是:在250℃时,每隔0.5h,增加0.1MPa,压力增加到1.0MPa时,平衡4h,停止加热,冷却到室温,用氘气清洗系统,取出微球进行测量,微球内的氘氚气体压力为0.51～0.54MPa,满足了物理实验的要求。     

基于DCS改造最小验证平台的稳压器压力控制回路比对测试研究

通过试验研究了工作气体的压力和种类对涂硼电离室坪特性、中子灵敏度和γ感应度等性能的影响。试验结果表明,随着工作气体压力的增大,电离室坪区会向高电压方向移动,即电离室的工作电压会增大;工作气体为10%CH4+90%Ar（P10）时,当工作气体压力（从0.025 MPa 增加到0.15 MPa）增大,电离室中子灵敏度会迅速增大,继续增大工作气体压力,电离室中子灵敏度保持不变;电离室中子灵敏度会随着工作气体中高电离能气体成分增加而减小;P10气体压力在0.1~0.4 MPa范围内,电离室γ感应度与工作气体压力成正比。